説明

紺藍色顔料の製造方法

【課題】 各々別々に調製した青色顔料と紫色顔料とを混合するのより色相が鮮明で、インキ等を調製するに当たって混色工程不要なな顔料組成物を得る。
【解決手段】 磨砕されていても良い粗製銅フタロシアニン(A)及び磨砕されていても良い粗製ジオキサジンバイオレット(B)との混合物を顔料化処理する。

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばグラビア・フレキソインキなどの着色剤として有用な紺藍色顔料の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、グラビア・フレキソインキ分野、塗料分野などにおいて紺藍色調のインキ・塗料は、青色顔料より製造されたインキ・塗料と紫色顔料より製造されたインキ・塗料の混合により紺藍色を得る方法と、青色顔料と紫色顔料を配合した配合顔料のインキ化・塗料化によって紺藍色を得る方法で行われている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記記載方法には多くの問題が存在する。例えば、上記した各色の顔料の混色又は各色のインキの混色により紺藍色調のグラビア・フレキソインキを得る方法には次のような欠点がある。
【0004】(1)各々別々に調製した青色顔料と紫色顔料とを混合する様にしても、その混合により色相が不鮮明になり、各々顔料が有する鮮明性が得られない。
(2)インキ化工程では、(1)の欠点に加えて青色と紫色の2種のインキを製造する必要があり工程が煩雑である。
【0005】
【課題を解決するための手段】このような現状に鑑み、本発明者らは紺藍色顔料の製造方法について鋭意検討した結果、例えば磨砕されていても良い粗製銅フタロシアニン及び磨砕されていてもよい粗製ジオキサジンバイオレットの混合物を顔料化処理することにより、先に記した欠点を有さずに高彩度、鮮明で結果的に着色力が高く分散性が良好な紺藍色顔料を得られることを見出し、本発明に到達したものである。
【0006】
【発明の実施形態】以下、本発明を詳細に説明する。本発明は、顔料となる前の、磨砕されていても良い粗製銅フタロシアニンと、顔料となる前の、磨砕されていても良い粗製ジオキサジンバイオレットとを混合してから顔料化することを最大の特徴とする。
【0007】こうすることにより、粗製銅フタロシアニンを必要に応じて磨砕してから顔料化して予め得られた銅フタロシアニン顔料と、粗製ジオキサジンバイオレットを必要に応じて磨砕してから顔料化して予め得られたジオキサジンバイオレット顔料とを混合した顔料組成物では奏しえない優れた技術的効果を発現する。
【0008】本発明に使用される、磨砕されていても良い粗製銅フタロシアニン及び磨砕されていても良い粗製ジオキサジンバイオレットとしては、公知慣用のものがいずれも使用できる。これらは、いずれも従来公知の方法で製造することが出来る。
【0009】本発明に使用される粗製銅フタロシアニンは、例えば次の様な方法で製造できる。
(1)無水フタル酸もしくはその誘導体,尿素もしくはその誘導体および銅源とを反応させる。
(2)フタロジニトリルおよび銅源を反応させる。
【0010】その場合、フタル酸誘導体としては、例えばフタル酸塩、無水フタル酸、フタルイミド、フタルアミド酸及びその塩またはそのエステル、フタロニトリル等、尿素誘導体としては、例えば尿素、アンモニア等、銅源としては、例えば金属銅、第一銅または第二銅のハロゲン化物、酸化銅、硫酸銅、硫化銅、水酸化銅等、触媒としては、例えばモリブデン酸アンモニウム、酸化モリブデン等のモリブデン化合物、四塩化チタン、チタン酸エステル等のチタン化合物、塩化ジルコニウム、炭酸ジルコニウム等のジルコニウム化合物、酸化アンチモン、ホウ酸等、有機溶媒としては、例えばアルキルベンゼン、アルキルナフタレン等の芳香族炭化水素、アルキルシクロヘキサン、デカリン等の脂環式炭化水素、デカン、ドデカン等の脂肪族炭化水素、ニトロベンゼン、ニトロトルエン等の芳香族ニトロ化合物、トリクロロベンゼン、クロルナフタレン等の芳香族ハロゲン化炭化水素等が挙げられる。
【0011】上記した製造方法(1)または(2)の反応により粗製銅フタロシアニンを製造するに当たっては、上記各原料に対して、必要に応じ触媒を加え、有機溶媒の存在下あるいは不存在下で、例えば180℃〜300℃で、1〜5時間加熱する。
【0012】一方、本発明に使用される粗製ジオキサジンバイオレットも、公知慣用のものがいずれも使用できる。粗製ジオキサジンバイオレットは、例えば3−アミノ−N−アルキル(C1〜C4)カルバゾールとクロラニルを、脱酸剤の存在下で、不活性溶媒中において反応させ縮合物を得、次いで、この縮合物を不活性溶媒中で有機酸の存在下に加熱し環化して得る製造方法などが挙げられる。
【0013】その場合、脱酸剤としては、例えば炭酸ナトリウム、アンモニア、ソーダ灰、重炭酸ソーダ、苛性アルカリ、炭酸カリウム等、不活性溶媒としては、例えばモノクロルベンゼン、オルトジクロルベンゼン、トリクロルベンゼン、ニトロベンゼン、トルエン、キシレン等、有機酸としては、例えば酢酸、プロピオン酸又は安息香酸等のモノカルボン酸、シュウ酸、フタル酸又はテレフタル酸等のジカルボン酸、ベンゼンスルフォン酸、トルエンスルフォン酸等のスルフォン酸等が挙げられる。
【0014】この縮合物を得るに当たっては、例えば180〜260℃で、4〜8時間加熱され、環化に当たっては、例えば160〜180℃で、4〜8時間加熱される。
【0015】粗製フタロシアニンと粗製ジオキサジンバイオレットは、いずれも、製造直後のスラリー状のものでも、ウエットケーキ状のものでも良いが、いずれも、乾燥した状態のものが好ましい。これら粗製物としては、平均一次粒子径が10〜100μmのもの使用できる。
【0016】粗製銅フタロシアニンと粗製ジオキサジンバイオレットの混合比は、自由に選ぶことが出来るが、一般に使用されている紺藍色調のインキを得るには粗製銅フタロシアニンに対して、粗製ジオキサジンバイオレット0.1〜10.0重量%となる様に用いるのが好ましい。
【0017】粗製銅フタロシアニンと粗製ジオキサジンバイオレットの混合物は、そのままの状態で使用することができ、また、粗製銅フタロシアニンと粗製ジオキサジンバイオレットの混合物、または、各々単独で磨砕されたものの混合物、または、粗製銅フタロシアニンと粗製ジオキサジンバイオレットの混合物を磨砕したものを使用することができる。なかでも、後二者を用いて後述する顔料化を行ったほうが、グラビアインキやフレキソインキに用いた場合に、最終的に得られる着色塗膜の光沢や着色力は、より優れたものとなるので好ましい。
【0018】粗製物を磨砕することにより、前記したのより、より小さい平均一次粒子径、例えば0.001〜0.1μmとすることができる。得られる磨砕物がその効果を有効に示すには磨砕物の平均一次粒子径が0.001〜0.005μmが好ましい。
【0019】銅フタロシアニンにせよジオキサジンバイオレットにせよ、粗製物を磨砕するに当たっては、公知慣用の磨砕手段が採用し得る。磨砕手段としては、湿式磨砕よりは乾式磨砕が、過度の凝集が起こりにくい点、より容易に結晶変換が行える点、かつ作業性にも優れる点で、より好ましい。
【0020】乾式磨砕は、例えば、銅フタロシアニンやジオキサジンバイオレットと反応性を有さず、それらを溶解しない、食塩、芒硝等の磨砕助剤の存在下あるいは不存在下、アトライター、ボールミル、振動ミル等を用いて容易に実施できる。乾式磨砕としては、磨砕助剤存在下、ガラスビーズ、金属ビーズ等の分散メディアの存在下で行うのがより好ましい。
【0021】粗製物は、磨砕されていない状態でそのまま、または、磨砕されてから、顔料化が行われる。
【0022】顔料化処理は、従来公知の、磨砕されていてもよい粗製銅フタロシアニンの顔料化法と同じ方法で行うことができる。例えば従来の顔料化法としては(1)粗製銅フタロシアニンまたは磨砕された粗製銅フタロシアニンを無機塩と有機溶剤とともに機械的磨砕によるソルベントソルトミリング法、(2)磨砕された粗製銅フタロシアニンを有機溶剤のみまたは有機溶剤と水とともに加熱攪拌する方法、(3)濃硫酸に溶解または懸濁した後、水に注入し再沈殿するアシッドペースト法、アシッドスラリー法などがある。
【0023】本発明では、これらの顔料化処理は、例えば粗製銅フタロシアニンと粗製ジオキサジンバイオレットの混合物、または、磨砕された、粗製銅フタロシアニンと粗製ジオキサジンバイオレットの混合物の存在下で行われる。中でもソルベントソルトミリング法は本発明の効果を得る手段として最も有効な顔料化処理法である。
【0024】本発明に最も有効である顔料化処理法である、ソルベントソルトミリング法の詳細を説明する。磨砕されていない粗製銅フタロシアニンと磨砕されていない粗製ジオキサジンバイオレットの混合物、または粗製銅フタロシアニンと粗製ジオキサジンバイオレットの混合物を磨砕したもの、及び粗製銅フタロシアニンと粗製ジオキサジンバイオレットが各々単独で磨砕したものの混合物に対し、有機溶剤に不溶で水溶性の無機塩と有機溶剤を、磨砕物が最も効果的に磨砕粘調性が得られるように調整し、例えば磨砕機で機械的磨砕を行った後、磨砕物を水中に取り出し濾過によって無機塩、有機溶剤を除去する顔料化を行うことにより、磨砕されていない粗製物や磨砕された粗製物は、顔料化前よりは、粒子径が小さい、例えば0.02〜0.2μmの顔料を得ることが出来る。
【0025】磨砕物を最も効果的に磨砕粘調性が得られる条件は、磨砕機の種類等により適宜調節され、予め種種の条件で磨砕を実施してみて、その中から実際に磨砕効率が最も高くなる条件を選択する様にすればよい。
【0026】ここでの無機塩としては、上記した磨砕助剤が使用できるし、有機溶剤としては、上記した銅フタロシアニンやジオキサジンバイオレットと反応性を有さず、それらを溶解しない磨砕助剤を用いることが出来る。
【0027】より具体的には、機械的磨砕された混合物100重量部に対し、無機塩100〜1000重量部と有機溶剤100〜150重量部を含ませて、例えばニーダー、バンバリーミキサー等の磨砕機で2〜10時間機械的磨砕を行って、磨砕物を水中に取り出し濾過によって無機塩、有機溶剤を除去し顔料を得る方法である。
【0028】無機塩と有機溶剤を除去した後には、必要に応じて水洗や湯洗を繰り返して行って、濾過することにより、無機塩や不純物等をより低減させることができる。例えば洗浄に当たっては、洗浄水が比伝導度が100S/m×10-4以下となるまで行われる。
【0029】こうして得られた湿潤物は、例えば乾燥機等で例えば50〜200℃で乾燥することにより、乾燥した紺藍色顔料とすることが出来る。勿論、上記濾過を行った後再び水を加えた分散液の状態で、または洗浄水を含んだ分散液の状態で、スプレードライーヤー等で乾燥することも可能である。
【0030】こうして乾燥した紺藍色顔料は、そのままで使用に供することができる程度に容易にほぐれるが、必要であれば、さらに粉砕を行ってもよいし、粒子径分布をシャープとするために、分級を行ってもよい。
【0031】本発明の紺藍色顔料は、公知慣用の分野、例えばグラビアインキ、フレキソインキ等の汎用インキ、焼付塗料、UV塗料、常乾塗料等の汎用塗料、熱可塑性成形品の着色、電子写真用トナー、ジェットプリンターインキ、カラーフィルター等の記録材料の公知慣用な用途に使用可能である。
【0032】本発明の紺藍色顔料は、グラビアインキまたはフレキソインキの調製用として特に好適である。
【0033】グラビアインキまたはフレキソインキは、例えば、ベヒクルに本発明で得られるの顔料組成物を分散させることにより調製することが出来る。ベヒクルは、通常樹脂、水及び/又は有機溶媒を主成分としてその他添加剤を均一混合することにより調製される。油性インキを調製する際には、溶媒として疎水性有機溶媒、当該溶媒に溶解する樹脂を用い、水性インキを調製する際には、溶媒として水または水と親水性有機溶媒、当該溶媒に安定に溶解するか分散する樹脂を用いられる。
【0034】本発明によって得られた紺藍色顔料は、水性フレキソインキにおいてその特徴を最も有効に示すものであり、ここで用いるベヒクルは、通常樹脂、溶媒、可塑剤、ワックス、及び滑剤、消泡剤その他を用いて調製される。
【0035】ここで樹脂としては、例えば天然樹脂系のシェラック、合成樹脂系のロジン変成マレイン酸樹脂、スチレン−アクリル酸樹脂、アクリル酸−アクリル酸エステル樹脂、ポリエステル樹脂の他、水溶性ポリアミド樹脂、水性ポリウレタン樹脂などが挙げられる。溶媒は水のみでも良いが、親水性有機溶媒が併用されるのが一般的である。親水性有機溶媒としては、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール系溶媒が好適に用いられる。
【0036】インキの調製に当たっては、樹脂不揮発分100重量部当たり、本発明の顔料組成物200〜600重量部となる様に調製される。
【0037】尚、本発明の紺藍色顔料が油性インキ用として用いられる場合には、上記予め顔料化処理されたものを油性インキ用ワニス等に混合してインキを調製することが出来るが、例えば磨砕された粗製物を油性インキ用ワニス等の存在下で、顔料化処理とインキ化処理を同時に行うことも可能である。
【0038】こうして得られたインキは、公知慣用な被印刷媒体に塗布し乾燥することにより印刷することができる。被印刷媒体としては、例えば紙、樹脂コート紙、合成樹脂フィルムやシート等が挙げられる。
【0039】
【実施例】以下に実施例、参考例、比較例を挙げる。実施例及び参考例中、部とあるのは重量部であり、%とあるのは重量%である。
【0040】実施例1磨砕されていない粗製銅フタロシアニン95%と磨砕されていない粗製ジオキサジンバイオレット5%との混合物300部と食塩2100部を8L双腕型ニーダーに仕込み、ジエチレングリコールを磨砕物が最も効果的に磨砕されるように調整しながら添加し、90℃で7時間磨砕し顔料化処理を行った。次に、磨砕物を水中に取り出し充分攪拌し、濾過及び多量の水で洗浄した後、乾燥し紺藍色顔料を得た。この顔料の平均一次粒子径は、0.05μmであった。ここに含まれた銅フタロシアニンはβ型であった。
【0041】参考例1磨砕されていない粗製銅フタロシアニン95%と磨砕されていない粗製ジオキサジンバイオレット5%との混合物500部をスチールビーズを装填した5Lアトライターに投入し90℃で1時間機械的磨砕を行い、乾式磨砕された粗製銅フタロシアニンと粗製ジオキサジンバイオレットの混合物を得た。これの平均一次粒子径は、0.005μmであった。
【0042】実施例2参考例1で得られた乾式磨砕された粗製銅フタロシアニンと粗製ジオキサジンバイオレットの混合物を使用する以外は実施例1と同様の操作により顔料化処理を行い紺藍色顔料を得た。この顔料の平均一次粒子径は、0.03μmであった。ここに含まれた銅フタロシアニンはβ型であった。
【0043】比較例1磨砕されていない粗製銅フタロシアニンのみを使用する以外は実施例1と同様の操作により顔料化処理を行い青色顔料を得た。また、磨砕されていない粗製ジオキサジンバイオレットにおいてもそれのみを用いて同様の操作を行って顔料化処理をして、紫色顔料を得た。得られた顔料より青色顔料95部、紫色顔料5部を配合して紺藍色顔料を得た。
【0044】実施例1、実施例2、比較例1で得られた紺藍色顔料の水性フレキソインキによる評価を行った。その結果を表1に示す。評価は水性フレキソインキで示したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0045】
【表1】表1

【0046】※1 鮮明性上記、実施例及び比較例で得た各々紺藍顔料40部、ベヒクル(ジョンソンワックス社製ジョンクリル61J、スチレン−(メタ)アクリル酸−(メタ)アクリル酸エステル共重合体の水分散液。不揮発分31%)34.5部、IPA(イソプロパノール)34.5部、消泡剤0.2部を1/8スチールビーズ250部とともに250cc容器に入れペイントミル(東洋精機社製)で30分間運転し各々水性フレキソインキを得た。得られた水性フレキソインキを0.15mmバーコーターを用いて上質紙に展色し鮮明性を目視により判定した。
【0047】※2 光沢鮮明性評価に使用した展色物を、haze-gloss meter(BYKGardner社製)で光沢の測定を行った。比較例1を100(標準)として実施例1、実施例2の比較を行う。
【0048】※3 着色力鮮明性評価で得た各々水性フレキソインキ1.5部、白インキ(ダイフレックスACT709白、大日本インキ化学工業社製)35部を100cc容器にいれ良く混合して淡色インキを得た。得られた淡色インキを0.15mmバーコーターを用いて上質紙に展色し、SPECTRAFLASH500(data color社製)で着色力を測定した。比較例1を100(標準)として実施例1、実施例2の比較を行う。
【0049】
【発明の効果】このようにして得られた本発明の紺藍色顔料は配合顔料のインキ化品に比べ、色相が鮮明であり、更には高着色力を得ることができる。また、顔料化工程が1段であることにより製造工程が簡素化され製造コストを大幅に縮小できるものである。

【特許請求の範囲】
【請求項1】 磨砕されていても良い粗製銅フタロシアニン(A)及び磨砕されていても良い粗製ジオキサジンバイオレット(B)との混合物を顔料化処理することを特徴とする紺藍色顔料の製造方法。
【請求項2】 磨砕されていても良い粗製銅フタロシアニン(A)及び磨砕されていても良い粗製ジオキサジンバイオレット(B)との混合物を顔料化処理することを特徴とするグラビア・フレキソインキ用紺藍色顔料の製造方法。
【請求項3】 グラビア・フレキソインキが、水性フレキソインキである請求項2記載の顔料の製造方法。

【公開番号】特開2000−281924(P2000−281924A)
【公開日】平成12年10月10日(2000.10.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願平11−88141
【出願日】平成11年3月30日(1999.3.30)
【出願人】(000002886)大日本インキ化学工業株式会社 (2,597)
【Fターム(参考)】